Vách buồng sấy (vách phẳng) được dựng bằng hai lớp vật liệu, lớp trong dày \({\delta _1}\) = 300mm, \({\lambda _1}\) = 0,93W/(m.độ), lớp vật liệu phía ngoài có \({\lambda _2}\) = 0,7W/(m.độ). Nhiệt độ bề mặt trong cùng t1 = 110°C, nhiệt độ bề mặt ngoài cùng t3 = 25°C, mật độ dòng nhiệt q = 110W/m2 . Chiều dày lớp vật liệu thứ hai \({\delta _2}\)(mm) bằng:
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để xác định chiều dày lớp vật liệu thứ hai, chúng ta sẽ sử dụng công thức truyền nhiệt qua vách phẳng nhiều lớp.
**1. Xác định tổng trở nhiệt của vách:**
Dòng nhiệt truyền qua vách phẳng nhiều lớp được tính bằng công thức:
`q = (t_trong - t_ngoài) / R_tổng`
Trong đó:
* `q` là mật độ dòng nhiệt = 110 W/m²
* `t_trong` là nhiệt độ bề mặt trong cùng = t1 = 110°C
* `t_ngoài` là nhiệt độ bề mặt ngoài cùng = t3 = 25°C
* `R_tổng` là tổng trở nhiệt của vách.
Từ đó, ta tính được tổng trở nhiệt `R_tổng`:
`R_tổng = (t1 - t3) / q = (110 - 25) / 110 = 85 / 110 = 17 / 22 ≈ 0.772727 m².độ/W`
**2. Xác định trở nhiệt của lớp vật liệu thứ nhất:**
Trở nhiệt của một lớp vật liệu được tính bằng công thức:
`R = δ / λ`
Trong đó:
* `δ` là chiều dày lớp vật liệu.
* `λ` là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu.
Với lớp vật liệu thứ nhất:
* `δ1` = 300mm = 0.3m
* `λ1` = 0.93 W/(m.độ)
Trở nhiệt của lớp thứ nhất là:
`R1 = δ1 / λ1 = 0.3 / 0.93 = 10 / 31 ≈ 0.322581 m².độ/W`
**3. Xác định trở nhiệt của lớp vật liệu thứ hai:**
Tổng trở nhiệt của vách bằng tổng trở nhiệt của từng lớp:
`R_tổng = R1 + R2`
Từ đó, trở nhiệt của lớp vật liệu thứ hai `R2` là:
`R2 = R_tổng - R1 = (17 / 22) - (10 / 31) = (17 * 31 - 10 * 22) / (22 * 31) = (527 - 220) / 682 = 307 / 682 ≈ 0.4501466 m².độ/W`
**4. Xác định chiều dày lớp vật liệu thứ hai:**
Với lớp vật liệu thứ hai:
* `R2` ≈ 0.4501466 m².độ/W
* `λ2` = 0.7 W/(m.độ)
Chiều dày lớp vật liệu thứ hai `δ2` là:
`δ2 = R2 * λ2 = (307 / 682) * 0.7 ≈ 0.3150997 m`
Chuyển đổi sang đơn vị mm:
`δ2` = 0.3150997 * 1000 ≈ 315.1 mm
So sánh với các phương án đã cho, giá trị 315 mm là phù hợp nhất.
**Kết luận:** Chiều dày lớp vật liệu thứ hai là khoảng 315 mm.
Hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm Kỹ thuật Nhiệt dành cho sinh viên đại học, cao đẳng thuộc khối ngành kỹ thuật ôn thi kết thúc học phần hiệu quả.
50 câu hỏi 60 phút





